Een uitgave van deNederlandse Cementindustrieredactie-adresHerengracht 507 Amsterdamtelefoon 020-238531Forum betontechnologieDoor de Betonvereniging wordt al sinds 1959in samenwerking met de Stichting CursussenMaterialenkennis de cursus BetontechnologieCB1 georganiseerd. In deze periode hebbenvan de ca. 2000 cursisten iets minder dan dehelft, dus een kleine 1000 deelnemers, hetexamen waarmee de cursus wordt afgesloten,met goed gevolg afgelegd. Het behalen van hetdiploma heeft ook een zekere maatschappe-lijke betekenis, omdat een betonmortelcentraledie het predikaat 'goedgekeurd door de Beton-vereniging' wil verwerven, dient te beschikkenover een medewerker die in het bezit is vanhet diploma van deze cursus. Vandaar dat erook altijd van de zijde van de betonmortel-industrie een grote belangstelling voor dezecursus heeft bestaan.Het diploma van deze cursus wordt in de na-bije toekomst van nog meer betekenis. In hetOntwerp Voorschriften Beton 1972 wordtnamelijk voorgeschreven dat voor het uitvoerenvan de betoncontrole voor klasse 11 beton, deaannemer dient te beschikken over een labora-torium dat wordt geleid door een gediplomeerdbetontechnoloog. In de Toelichting wordt ver-meId dat met 'gediplomeerd betontechnoloog'een functionaris wordt bedoeld die een ge-tuigschrift bezit dat ten minste gelijkwaardigis aan dat van de cursus Betontechnologie CB1van de Betonvereniging.Het is gebruikelijk dat de cursus Betontech-nologie, die 13 avonden van twee uur omvat,aan het eind van de cursus wordt afgeslotenmeteen forummiddag. Op deze forummiddagworden schriftelijk ingediende vragen beant-woord door een forum dat bestaat uit docentenen leden van de examencommissie. De inapril 1972de winter 1971/'72 gehouden cursussen wer-den afgesloten met een forummiddag die op19 januari jL in Utrecht werd gehouden.Het forum werd deze keer gevormd door devolgende heren:prof. drs.E, M. Theissing, voorzitterD. W. E. SmitJ. de JongJ. A. Luitwieler.Omdat tijdens deze middag een groot aantalpraktische onderwerpen aan de orde kwam,werd besloten om in deze aflevering vanBetonlek een samenvatting van het besprokenete geven. Ter wille van de leesbaarheid wordtvolstaan met het aangeven van het onder-werp waar de vraag op was gericht en wordtalleen het antwoord, zoals dat door het forumwerd gegeven, in samengevatte vorm weer-gegeven.Lijmen van betonBij het beoordelen van de mogelijkheden vanhet lijmen van beton kan onderscheid wordengemaakt tussen:a. constructieve verbinding van twee beton-elementen door middel van lijm.b. vulling van een voeg, waarbij de aanduiding'lijm' dus enigszins misleidend is.De recente toepassingen bij de bouw vanbruggen uit geprefabriceerde elementen metlijmverbindingen hebben betrekking op detweede mogelijkheid.Hierbij is immers de lijmverbinding niet con-structief, maar dient de kunsthars als vullingvoor een (kleine) voeg. Zoals ook bij anderevoegvullingen zal de lijm hier waterindringingmoeten voorkomen en op deze manier devoorspankabels beschermen tegen corrosie.2Bij de bouw van het Kleinpolderplein te Rotter-dam is gekozen voor de toepassing van ge-lijmde voegen tussen de elementen; op debovenste foto worden de contactvJakken inge-smeerd met lijm (een kunststof op epoxyhars-basis)Op de onderste foto wordt een element aan-gevoerd, hangend in de montageliggerVerder dient de laag voor het overbrengen vandrukkracht en voor het 'uitvullen' van even-tuele oneffenheden in het contactvlak van deelementen.Voor wat betreft het constructief toepassenvan lijmverbindingen heeft men nog weinigervaring, behalve bijvoorbeeld bij dwarsliggersvoor spoorwegen. Een CUR-commissie heeftdit onderwerp in studie. De eigenschappenvan de verharde lijm en dus de waarde van deverbinding blijken sterk te worden beïnvloeddoor de omstandigheden waaronder hetmateriaal werd verwerkt.Reparatiemortels met kunstharsemulsiesBij het repareren van schade aan betoncon-structies ontstaan soms problemen met deaanhechting van de reparatiemortel aan hetoude beton. Voor het verbeteren van de aan-hechting voegt men dan wel kunstharsemulsiesaan de reparatiemortel toe. De dosering kanvariëren van 5 tot van het cementgewicht,waarbij de kunsthars zuiver dient als toe-voeging en dus niet als bindmiddel ter ver-vanging van (een deel van) het cement.Het succes van deze methode ls sterk af-hankelijk van de omstandigheden waaronderde kunstharsmortel wordt verwerkt. Daarbijkomt, dat water nodig voor de verharding vanhet cement - vaak nadelig werkt op de eigen-schappen van de kunsthars.Verder dient ook rekening te worden gehoudenmet de mogelijkheid dat de kunsthars ontleedwordt door de basische bestanddelen uit hetbeton.Over het algemeen kan de toevoeging vankunstharsen aan beton een grotere krimp ver-oorzaken, maar doordat de elasticiteitsmoduluslager wordt, zal de kans op scheuren nietgroter worden.3Verwerking van lichtbetonHet soortelijk gewicht van cementlijm is 1,7-1,9en van de gebruikelijke toeslagmaterialen 2,64.In grindbetonspecie zal het toeslagmateriaaldan ook willen zinken, waarbij verschillendefactoren remmend werken. Zoals bekend,is dit uitzakken van de grove toeslag ook deoorzaak van waterafscheiding ('bleeding').Het schijnbaar soortelijk gewicht van lichtetoeslagmaterialen, zoals die voor constructie-beton worden gebruikt, is vrijwel altijd kleinerdan dat van cementlijm, al bestaan er tussende verschillende fabrikaten nog wel verschillen.In lichtbetonspecie zal daarom het zand deneiging hebben te zinken en het grove toeslag-materiaal de neiging hebben op te drijven,daarbij weer gehinderd door bijvoorbeeld deoptredende wrijving in de specie. Hoe lichterde korrels zijn, hoe groter de neiging wordt omop te drijven. Dit verschijnsel wordt meerof minder sterk - in de hand gewerkt door hettrillen van de specie. Men kan ontmenging alsgevolg van dit verschijnsel bij de verwerkingvan lichtbeton tegengaan door het gebruik vanhoogfrequente trilnaalden en door zo kort enintensief mogelijk te trillen. Hierbij is het beterkort te trillen op korte onderlinge afstanden,dan langdurig te trillen op verder van elkaar ge-legen plaatsen.Voor het afwerken van lichtbetonoppervlakkenverdient het aanbeveling geen trilbalk of -plaatte gebruiken, omdat dan de grove korrelsnaar boven 'getrokken' worden. Beter is hetom het oppervlak met een houten schuurbordaf te werken. In de Verenigde Staten wordthiervoor wel een soort zeef gebruikt die aaneen stok is bevestigd, waarmee men de korrelsterugduwt in de specie.In het algemeen vereist de verwerking vanlichtbeton niet de overdreven maatregelen, dieProefbelasting naar de sterkte in het werk,zoals dat in 1907gebeurde bij het viaduct vande Gasfabriek te Rotterdammen wel eens meent te moeten nemen. Hetvraagt wel vakmanschap van al degenen, dieerbij betrokken zijn.Vermeldenswaard is tevens, dat een hogerewater-cementfactor bij lichtbeton minderconsequenties voor de sterkte heeft dan bijnormaal beton. Bij lichtbeton is vooral eengoede verdichting van belang voor de kwaliteit.De geringere invloed van de w-cf op de sterktevan lichtbeton kan worden verklaard uit hetfeit dat bij normaal beton de sterkte van hettoeslagmateriaal groter is dan de sterkte vande cementsteen. Daarom :is voornamelijk desterkte van de cementsteen bepalend voorde sterkte van het verhardegrindbeton. En desterkte van de cementsteen is immers af-hankelijk van de water-cementfactor. Bij licht-beton i's echter de sterkte van het toeslag-materiaal juist kleiner dan de sterkte van decementsteen. Daardoor hebben variaties in dewater-cementfactor een geringere invloedop de sterkte van het verharde lichtbeton.Beoordeling van de sterkte in de constructieDe druksterkte van proefkubussen en desterkte in de constructie zijn twee verschil-lende zaken die goed onderscheiden moetenworden.Wanneer aangetoond moet worden dat bijvoor-beeld een hoeveelheid betonspecie die dooreen betoncentrale wordt geleverd, aan bepaal-de eisen voldoet, dan moeten de gestelde eisenniet voor meerdere uitleg vatbaar zijn. Boven-dien moet men duidelijke afspraken makenover de wijze waarop zal worden aangetoonddat men inderdaad aan de gestelde eisenvoldoet. Voor het meten van de sterkte is daar-om een genormaliseerde beproevingsrnethodevoorgeschreven, de controleproef. Als deuitslagen van de controleproeven goed zijn,4wil dat echter nog niet zeggen dat de kwaliteitin het werk ook goed is.De sterkte van beton in het werk is immersafhankelijk van allerlei factoren, waarvan voor-al de verdichting van groot belang is. Voorhet verkrijgen van een indruk van de sterkte inhet werk, kan zowel niet-destructief onder-zoek als de verhardingsproef worden toe-gepast. Met de verhardingsproef wordt echtergeen betrouwbaar beeld van de betonsterktein de constructie verkregen, omdat de ver-schillen in afmetingen tussen kubus en con-structie meestal groot zijn. Daardoor zullen deverhardingstemperatuur en de vochtigheids-graad van het proefstuk anders zijn dan van deconstructie.Als verdichting en nabehandeling goed ge-weest zijn, geeft de controleproef nog de besteindruk van de sterkte die het beton :in de con-structie na verloop van tijd zal krijgen.In de VB '72 worden zowel de verhardings-proef als het niet-destructief onderzoek ge-noemd als methoden voor het meten vande sterkte in het werk. In Betoniek 1/17 wordende methoden die bij het niet-destructiefonderzoek van de constructie kunnen wordentoegepast, uitvoerig beschreven.Uitdroging van proefstukkenDe mate van uitdroging van een proefstukis van groot belang voor de sterkte die aaneen proefstuk wordt gemeten. Tussen een naten een droog proefstuk zijn nog vele tussen-mogelijkheden. Vandaar dat het volgendeonderscheid kan worden gemaakt:a. een ten dele uitgedroogd proefstuk, datoverigens is verhard onder vochtige omstan-digheden;b, een volledig uitgedroogd proefstuk, datAfwerken van een dekvloer door schuren meteen afwerkmach/neoverigens is verhard onder vochtige omstan-digheden;c. een voortijdig uitgedroogd proefstuk.Het geval c.is funest voor de verharding vanhet proefstuk en blijft hier verder buiten be-schouwing.Nu blijkt bij beproeving op druksterkte, dater een aantoonbaar verschil :is :in het resultaatvan natte kubussen en dat van geheel ofgedeeltelijk uitgedroogde kubussen. Bij hetverdampen van water uit de buitenschil vaneen proefstuk zal deze schil willen krimpen. Ditheeft in die buitenste laag een trekspanningtot gevolg. Deze trekspanning zal bij debeproeving eerst opgeheven moeten wordenen het resultaat van de proef zal daardoorhoger uitvallen. Dit wil echter niet zeggen dathet beton 'sterker' is. Daarom is voor de onder-linge vergelijkbaarheid een genormaliseerdewerkwijze zo belangrijk. En het is nu eenmaalgemakkelijker een proefstuk onder water tebewaren dan bij een zekere relatieve vochtig-heid.Dekvloeren ofafwerkvloerenHet optreden van mislukkingen bij het uit-voeren van dekvloeren is vrijwel steeds tewijten aan:· onjuiste of onvolledige omschrijving in debestekken van de eisen die aan de vloerworden gesteld;· fouten bij de uitvoering van de vloer.Bij vloeren zijn in principe twee uitvoerings-methoden te onderscheiden:a. monoliet, d.w.z. dat de vloer na het stortendirect van de definitieve afwerking wordtvoorzien;b. constructieve ondervloer met dekvloer.5Laatstgenoemde uitvoeringsmethode geeftover het algemeen de meeste problemen. Teweinig vloeren worden uitgevoerd in de minderkwetsbare monolietuitvoering.Bij de uitvoering van een dekvloer op eenconstructieve ondervloer kan vaak wordengeconstateerd, dat het oppervlak van de onder-vloer te wensen overlaat. Aan deze onder-vloer is dan minder zorg besteed, omdat ertoch een deklaag op komt. Een dekvloer kanalleen goed hechten als de ondervloer niet isverbrand en niet vet of vuil is. Zie in verbandhiermee ook Betonlek 1/7. De samenstellingvan de specie voor de dekvloer is afhankelijkvan het te verwachten gebruik van de vloer;over het algemeen is de slijtvastheid meermaatgevend dan de druksterkte. Behalve hetcementgehalte :is dan ook de soort en dekwaliteit van het toeslag materiaal bepalendvoor de kwaliteit van de vloer. Soms zal hetdaarom nodig zijn speciale slijtvaste toeslag-materialen toe te passen. De cement/toeslag-verhouding varieert voor vloeren in woningenvan 1 :4 tot 1 :6 en voor bedrijfsvloeren van1 :2,5 tot 1 :4.Bij het maken van dekvloeren geeft men overhet algemeen de voorkeur aan portlandcement.Deze cementsoort heeft een wat snellerebeginverharding en is bovendien minder ge-voelig voor uitdroging. Dat wil niet zeggen dater geen nabehandeling behoeft te wordenuitgevoerd, integendeel.Als een vloer te nat wordt gestort, zal erbleeding optreden. Door deze waterafschei-ding zal het oppervlak van de vloer voor-namelijk bestaan uit een fijne, cementrijkeslijmhuid, die te veel water bevat. De ongun-stige gevolgen van deze overmaat aan waterkunnen worden voorkomen door het opper-viakin te strooien en te schuren met een droogmengsel van cement en zand. Veel beter ishet uiteraard om droger te storten. Het uit-voeren van hoogwaardige vloeren vereist grootvakmanschap en is specialistenwerk. Het uit-voeren van bedrijfsvloeren is daarom werkvoor vloerenbedrijven.MassabetonBij het storten van betonconstructies metgrote afmetingen moet rekening worden ge-houden met het optreden van grote tempera-tuurspanningen, die scheurvorming kunnenveroorzaken. De temperatuurspanningen wor-den voor een belangrijk deel veroorzaaktdoor de hydratatiewarmte van het cement enhet ligt daarom voor de hand het cement-gehalte zo laag te kiezen als voor de sterkteen de dichtheid van de constructie toelaatbaar6is. Door het verminderen van de hoeveelheidcement ontstaat echter wel de kans op eente hoge water-cementfactor wanneer een be-paalde plasticiteit van het betonmengsel wordtvereist. Om deze reden verdient het aanbeve-ling de maximale korreldiameter van hettoeslagmateriaal zo groot mogelijk te kiezen.Wanneer het toeslagmateriaal een groteremaximale korrel heeft dan de gebruikelijke, zalhet specifieke oppervlak van het mengselkleiner zijn, waardoor ook de waterbehoeftevermindert. Verder hêeft de toepassing vanhoogovencement in dergelijke gevallen devoorkeur boven portlandcement, omdat dehydratatiewarmte van hoogovencement lager isdan van portlandcement. De snelheid waar-mee deze warmte vrijkomt en daarmee dehoogte van de temperatuur in de constructieBij poreus beton kan door roestvorming van dewapening ernstige schade ontstaanVoorbeeld van meesebeton, een 5 m dikkebetonvloer voor een scheepsdok; supportendragen de bovenbewapening7kan worden beperkt door een zo laag moge-liJke uitgangstemperatuur van de betonspecle.Dit kan worden gerealiseerd door koelingvan de samenstellende materialen.In het algemeen dient er tegen gewaakt teworden dat in het beton grote temperatuur-verschillen ontstaan of dat het beton wordtblootgesteld aan grote temperatuursprongen.Met het oog hierop dient de constructie zolaat mogelijk ontkist te worden. Het onderwerpwordt uitgebreid behandeld in CUH-rapportnr. 19 'Temperatuureffecten in zware beton-constructies ten gevolge van de hydraterings-warmte van cement'.Kwaliteit van de betondekkingBij dit onderwerp moet eerst worden vast-gesteld, dat de dichtheid van het beton veelbelangrijker is dan de toegepaste cementsoort.Bij normaal goed beton is de carbonatatie-diepte zeer gering, :in de orde van grootte vanenige mm's. De carbonatatie, dat is de om-zetting van de calciumhydroxyde uit de cement-steen door de C02 uit de lucht tot calcium-carbonaat, vermindert de alkaliteit van hetbeton en daarmee de bescherming van dewapening. De kleine verschillen die kunnenoptreden in alkalltelt tussen portlandcement-en hoogovencementbeton zijn in verband metde eerdergenoemde geringe carbonatatie-diepte nauwelijks van belang. Veel belang-rijker is het dat de water-cementfactor vande buitenste laag beton niet extreem hoog is.Niet alleen een zeer hoge zetmaat, maar ookeen slechte uitvoering kunnen een plaatselijkhoge w-cf veroorzaken.De kwaliteit van de betondekking en daarmeede bescherming van de wapening is dus :inde eerste plaats gediend bij een goede beton-samenstelling en een zorgvuldige uitvoering.